脈沖激光測距法的原理簡單來說就是通過檢測得出激光從出發到返回到同一位置時的時間差來算出距離。

　　其具體的實現過程為：激光發射器會向前投射出一束激光，同時計時器啟動，當發射出去的激光在遇到待測對象時，則激光會返回到激光接收器，此時計時器也停止計時。

　　將上述的時間的一般與光在當前條件下的速度進行相乘，即可得出激光發射位置與目標物體之間的距離。如下圖所示。

　　設激光發生器與被測對象之間相距的距離為L，激光從激光發射器出發到返回到激光接收器之間所花費的時間為t，光在空氣中的移動速度為c（c ≈ 3.0 × 10的8次方m/s，由于光速c受到其他因素的影響導致的變化幅度過小，幾乎可忽略不計）。激光發生器與與被測對象之間的距離L、激光的飛行時間t和光速c三者之間的關系可以表示為：

　　脈沖激光測距系統中，飛行時間一般根據計數器從發射模塊到接收模塊之間測量的脈沖數來進行計算。其計數測量波形圖如下圖所示。

　　假如計數器測得發射模塊到接收模塊接收到脈沖的時間是t，而脈沖計數器所測得的時鐘脈沖數為N，f0是它的工作頻率，由此可得：

　　上式中，表示在經過一個時鐘脈沖時，激光所走過的距離。依據上式可知，如果脈沖計數器檢測到個脈沖信號，則可以算出激光發射器與目標物體之間的距離為LN。